旁壓儀定製
1、PY型旁壓儀與PM型旁壓儀那種好點?
PY型旁壓儀與PM型旁壓儀分別採用兩種不同的加壓穩壓原理。PY型旁壓儀採用精密調壓閥直接加壓,這種加壓方式也是目前國內外各種型號旁壓儀所普遍使用的方式,而這種加壓方式的優點就是加壓精確,讀數穩定。而PM型旁壓儀則採用基本不常見的由精密調壓閥加壓然後通過增壓缸把調壓閥輸出壓力增壓的加壓方式,因為增壓缸對壓力調節控制能力根本無法和精密調壓閥相比,從而使它的加壓准確性和穩定性不如前者。
2、軟土地基適合旁壓試驗嗎?
不太適合,因為旁壓試驗(梅納式旁壓儀)的試驗效果好壞的一個很重要的影響因素就是成孔質量,軟土地基上打孔的話很容易塌孔的,一旦塌孔搞不好你探頭都放不下去。
當然如果必須要做的話可以考慮使用自鑽式旁壓儀器,但是這種儀器好像國內並不多見。
3、 旁壓測試法的儀器設備和安裝調試
預鑽式旁壓儀型號較多,但其結構和梅納型旁壓儀基本相同。國內定點生產旁壓儀的廠家為江蘇漂陽市儀器廠,生產PY型旁壓儀,已有三代產品。80年代主要生產PY-1型和PY-2型;在此基礎上,90年代又生產了PY-3型預鑽式旁壓儀。現以國產PY型旁壓儀為例(圖5—10),簡述其設備及其安裝調試。
(一)設備
預鑽式旁壓試驗的主要設備為旁壓儀。它主要由以下四部分組成。
1.旁壓器
它是旁壓儀中的最重要部件,由圓形金屬骨架和包在其外的橡皮膜所組成。旁壓器一般為三腔式,中間為主腔(也稱測試腔),上、下為護腔。主腔和護腔互不相通,護腔之間則相通,把主腔夾在中間。測試時,高壓水從控制單元通過中間管路系統進入主腔,使橡皮膜沿徑向(橫向)向周圍土體膨脹,壓迫周圍土體,從而建立主腔壓力和土體體積變形增量之間的相互關系。同時,也向兩護腔同步地輸入同樣壓力的水,使其壓力和主腔保持一致,以便迫使主腔向四周沿水平方向同步變形。這樣就可以把主腔周圍的土體變形作為一個平面應變問題來處理。
圖5—10 PY-2型旁壓儀管路(結構)圖
旁壓器中央有導水管,用來排泄地下水,使旁壓器能順利地置於測試深度。旁壓器分裸體和帶金屬鎧保護膜兩種。對一般各類粘土,可直接使用裸體旁壓器;如遇到土層中含有碎石等鋒利物質會損壞彈性膜時,可在旁壓器彈性膜外面套上金屬鎧保護膜進行測試,其主要作用是保護彈性膜,使旁壓測試能正常進行。
目前,PY-2型和PY-3型旁壓器外徑均為50mm(帶金屬鎧裝護套時為55mm),測試腔長度均為250mm,體積為491cm3(帶金屬鎧裝護套者為594cm3)。旁壓器總長度為500mm。上、下腔(護腔)之間用銅導管溝通,而與中腔隔離。
2.壓力和體積控制箱
通常,預鑽式旁壓儀的控制單元為設置在三角架上的一個箱式結構。它包括變形量測裝置和加壓穩壓裝置兩大部分。前者主要有測管、輔管(PY-3型只有測管,其內截面為14.32cm2,容積為650cm3)、水箱及各類閥門等部件;測管和輔管皆用有機玻璃製造,最小刻度為1mm,PY-2型測管內截面積為15.28cm2,PY-3型還配有液位顯示儀,解析度可提高到0.1mm。這部分的主要功能是控制進入旁壓器的水量,由測管或液位儀測讀孔壁土體受壓後的相應變形值。加壓穩壓裝置包括高壓氮氣瓶或人工打氣筒、貯氣罐、調壓閥和相應的壓力表。加壓穩壓均通過調壓閥控制。這部分裝置的主要功能是控制進入旁壓器的壓力。總之,土體所受壓力和相應體積變形(通過量測測管水位下降值來實現)的關系通過控制箱得到了實現。
3.管路系統
管路是連接旁壓器和控制箱的「橋梁」。其作用是將壓力和水從控制箱送到旁壓器。PY-2型有兩根導壓管和兩根注水管,PY-3型有兩根導壓管,但只有一根注水管(圖5—11)。管路由尼龍1010材料製成,能經受高壓,其長度由最大測試深度決定,一般有十餘米長。連在旁壓器上的管路能通過快速接頭和控制箱很快地連接在一起。
圖5—11 PY-3型旁壓儀管路圖
4.成孔工具等配件
預鑽式要預先成孔,其成孔工具主要是勺鑽(圖5—12),配有高強度鋼製造的勺形鑽頭、探桿和提土鑽頭。適用於一般粘性土。對於堅硬土層,應用輕型鑽機成孔。
圖5—12 成孔工具
PY型旁壓儀適用於在粘性土、粉土和砂土等地層中進行測試。地層中如含有角礫石等,應用帶金屬鎧裝護套的旁壓器,以免刺破橡皮膜。目前的測試壓力已提高到2.5MPa,深度可達20m。如果選用強度更高的材料,提高閥門在高壓下的密封性,其測試壓力和深度還可提高。國外同類產品中,其測試壓力已達12.5MPa(如Ménard GB型預鑽式旁壓儀),測試深度可達50m;有的已達70MPa,可測硬岩石(如美國Goodman52101型)。
(二)旁壓儀的維修和保養
1.儀器主要部件的構造和維修
(1)皮膜式控制閥:其結構如圖5—13示。
圖5—13 皮膜式控制閥
1—旋輪;2—導向螺桿;3—拼帽(螺母);4—閥塞;5—壓環;6—皮膜;7—閥座
當順時針旋轉旋輪時,螺桿推動閥塞緊壓皮膜於孔壁口,管路斷開;當反時針轉動旋輪時,皮膜靠自身彈力和管路中內壓恢復原位,管路連通。以此達到使管路開閉的控製作用。
皮膜式閥門的優點是:密封性能良好,耐壓高。缺點是:開閉無固定位置,操作憑手感,皮膜容易損壞或切入孔內,使管路堵塞,影響工作。閉合管路時,不宜將皮膜式閥門擰得過緊。工作完畢,必須將所有閥門松開,讓皮膜回復至自由狀態。一旦皮膜損壞,必須立即更換。
更換皮膜的順序如下:將旋輪1旋下,松開螺母3,旋松導向螺桿2,並取下;用鑷子取出壓在皮膜上的壓環5,取出舊皮膜6,換上新膜。更換新膜時,注意皮膜鼓形應向外。裝配按拆卸的逆順序進行。裝配導向螺桿2時,注意不要擰得過緊,也不宜過松。過緊,皮膜緊密貼合孔口,使管路不暢通;過松,導致漏水漏氣。
(2)卡套式管接頭:其構造如圖5—14示。
圖5—14卡套式管接頭
1—接頭體;2—壓緊螺母;3—密封圈;4—接管
該接頭是靠壓緊螺母2緊壓密封圈3,使變形緊密貼合接管和接頭體,形成硬性密封。裝配試壓後不宜拆卸,倘因需要拆修,再行裝配後,其密封性能會顯著下降。如無法保持其工作要求時,必須更換密封圈。更換方法如下:用細齒銼將密封圈銼開取下,注意不能銼傷接管,換上新的密封圈即可。當取下已損壞的密封圈,發現接管已經變形時,須同時更換接管,以保證接合質量。
(3)調壓閥:構造如圖5—15示。
調壓閥的平衡工作原理是:順時針旋動調壓手柄1,主彈簧3壓緊平衡膜片4,使頂桿6與溢流口14貼合,並沿軸向移動,推開進氣堵頭8,使工作室進氣。當工作室和管路氣壓升至定值時,平衡膜片反向受壓移動,頂桿受下彈簧9之力,經下頂桿11、堵頭等傳遞回升,關閉進氣口停止進氣。當工作室和管路氣壓超過定值時,平衡膜片受工作室氣壓作用,壓縮主彈簧向上移動,致使溢流口打開放出余氣,氣壓降至定值。當工作室和管路因體積變化等原因使氣壓下降時,平衡膜又受主彈簧的作用將溢流口關閉,並推開進氣口,使之進氣升壓。如此不斷循環,達到穩壓作用。
調壓閥是儀器的關鍵部件。調壓閥的精度直接影響試驗成果的准確性;使用時,在未接通氣源或氣壓時,不得旋動調壓手柄進行無效調壓。工作結束後,應立即將手柄旋松,使主彈簧恢復常態,以延長其工作壽命,並保持有相當的精度。
調壓閥的常見故障及排除方法:
①調壓後壓力指針「爬行」:「爬行」主要是由於氣流介質夾雜塵埃積聚在堵頭表面,使進氣口和堵頭不能密合造成的;其次是因長久使用,堵頭表面已有明顯壓痕,致使表面不平,與進氣口無法密合。其排除方法是:旋下下氣室12,從導套13中取出堵頭,在放大鏡下用酒精清洗堵頭表面,使之無塵埃粘著。同時,用鑷子夾帶酒精葯棉擦洗進氣口端面;清洗時,注意防止將表面碰傷和出現劃痕。倘在放大鏡下觀看已有劃痕和碰傷時,必須更換堵頭或進氣口。
圖5—15 調壓閥構造圖
1—手柄;2—上筒體;3—主彈簧;4—平衡膜片;5—閥體;6—頂桿;7—進氣口;8—堵頭;9—下彈簧;10—調節螺絲;11—下頂桿;12—下氣室;13—導套;14—溢流口
②溢流口耗氣:即溢流口在未超過額定工作壓力時即自行排氣不止。其排除方法是加大頂桿和溢流口的接觸壓力。將調節螺絲10順時針往緊的方向旋動,至不耗氣為止(考慮到調壓閥的靈敏度,不宜擰得過緊)。若仍耗氣時,必須取下溢流口,並將其接觸平面進行研磨,使其與頂桿球面均勻接觸。
③下氣室漏氣:一般是因下頂桿密封套老化所致,此時需更換密封膠套。
(4)快速接頭:其組成結構如圖5—16示。由於經常使用,使密封圈2磨損,影響密封性時,須立即更換。測試工作完畢,取下快速接頭插管3後,應套上護套,嚴防泥沙從插管口進入導管內,損壞儀器。
圖5—16 快速接頭
1—插座;2—密封圈;3—插管
(5)旁壓器:旁壓器是測試用探頭。其結構如圖5—17示。
圖5—17 旁壓器構造圖
1—導壓、導水管;2—彈性膜;3—漏筒瓦;4—中心導管;5—銅節頭;6—內壓緊圈;7—管拼靴;8—拼帽;9—外壓緊圈
當旁壓器彈性膜破損需更換時,更換順序如下:
①用小刀將舊膜割開,取下管拼靴7,松開各銅節頭拼帽8,取下舊膜,同時取下兩端銅節頭上的內、外壓緊圈6、9和拼帽;
②取下上、、下輔腔漏筒瓦,清洗雜質;
③將新膜內壁塗上肥皂液,從旁壓器一端套進,並穿過該端中銅節頭外壓緊圈,經中腔漏筒瓦,使新膜位置與旁壓器骨架位置正好相當,並套上兩中銅節頭外壓緊圈;
④將新膜一端外翻(外翻時注意將膜與膜之間塗以肥皂液,以利潤滑),直至露出中銅節頭內壓緊圈位置為止;
⑤套上內壓緊圈,用勾形扳手將拼帽拼緊;
⑥裝上端漏筒瓦(注意對號),將翻過端皮膜重又翻回;
⑦先後套上外壓緊圈、內壓緊圈、拼緊拼帽;
⑧另一端也按④—⑦順序操作。
注意事項:各段皮膜經裝配後必須緊密貼合旁壓器骨架上,防止鬆弛。
2.儀器的裝配和使用
(1)儀器裝配:用三腳架作支座,用M20滾花銅螺母聯結。
(2)高壓氮瓶與儀器的聯接:若使用高壓氮氣源時,將儀器附件減壓表進氣口端與氮瓶聯結,出氣口接上φ6×1尼龍管,另一端與儀器注有「氮氣源」字樣的接頭聯接。
3.旁壓儀的調試
工作前,應對儀器進行調試,其目的是檢查儀器是否正常;倘有異常現象,必須處理排除,以免工作中斷。
(1)工作前的注水標准檢查:按操作順序注水,發現注水緩慢或不進水時,說明注水系統已阻隔或堵塞。常見出現故障處是注水閥,一般是閥門皮膜貼合孔口所致。此時,可不必拆卸閥門,用「反沖法」排除故障。排除方法是:給儲氣罐加壓至0.5MPa以上,並關閉排水閥和調零閥,將其餘閥門打開,給管路緩慢加壓(加壓前須將旁壓器放入標定筒內,並將水箱注水蓋打開)。當聽到水箱有水雜訊時,即表明管路已經通暢。當壓力加至0.5MPa以上時,若水箱仍無水雜訊,說明管路堵塞嚴重。此時,須拆管檢查,一般發生堵塞的部位是注水閥和注水閥至水箱管道,其它部位不得輕易拆動。
(2)彈性膜滲水檢查:儀器注水後,將旁壓器在無外力約束的狀態下立放在儀器旁邊,緩慢給旁壓器加壓至0.05MPa;待彈性膜脹大時,檢查膜上有無滲漏現象,凡有滲漏者,需立即更換彈性膜。
(3)內插管使用方法說明:
圖5—18 3號孔內插管(圖中數字為孔號)
此種內插管是3號孔專用的。做彈性膜約束力校正試驗時,要把此種管拔出3號孔;試驗完畢後,重新插入做其它試驗。
此種內插管可在1號、2號及氮氣源中互配使用。
4.顯示儀調整使用說明
(1)將儀表接通電源,聯接電測管輸出插頭;在測試前,預熱半小時後方可進行校正。
(2)校正時,需將旁壓器1號、2號孔快速插頭拔出,換上本儀器配用的專用插頭連接管,使1號、2號孔溝通。
(3)校正過程:
圖5—19 1,2及氮氣源孔專用插管
①按操作順序注水,將測管水位注滿至零刻度線處,然後調整調零旋紐至顯示儀表輸出為400mV;
②打開注水閥,稍加壓(壓力應小於0.05MPa,將水回至水箱)使測管水位逐漸降至測管400mm處,調整調零旋紐至儀表輸出為零;
③再按上述方法反復調整幾次,顯示儀方可進行實地記錄;
④切勿調整調零鎖緊螺母。該調零已在儀器出廠前調試好,待進行儀器清洗測管時再進行調整。
(三)儀器出廠檢驗標准
PY型旁壓儀出廠前的主要檢驗項目有:
(1)穩定性:在各級工作壓力等級下,初調1min內的允許波動值應小於或等於0.0025MPa;
(2)密封性:在額定工作壓力下,切斷氣源試壓4h,儀器的壓力下降值應小於或等於0.1MPa;
(3)調壓值:最大可調壓值不得低於2.5MPa;
(4)注水:注水壓力在小於0.05MPa時,5min內應注滿工作腔和迴路;
(5)水箱清潔度:水箱內應無任何造成管路堵塞和影響測量管透明度的雜物存在;
(6)快速接頭和儀器管道耐壓:不得低於2.5MPa;
(7)液位顯示儀的絕對誤差:液位顯示儀的顯示數與標示數,在全程400mm時最大誤差絕對值不得超過4mm。
4、 旁壓測試成果整理
旁壓試驗的主要成果是旁壓P-S、P-V曲線,可從曲線上求出一些和土的性質有關的參數。
1.數據校正
在繪制P-S曲線之前,須對試驗記錄中的各級壓力及其相應的測管水位下降值進行校正:
(1)壓力校正,其公式為:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:P——校正後的壓力(kPa);
Pm——壓力表讀數(kPa);
Pw——靜水壓力(kPa);
Pi——彈性膜約束力曲線上與測管水位下降值對應的彈性膜約束力(kPa)。靜水壓力,可採用下式計算(圖5—22):
無地下水時
有地下水時
式中:h0——測管水面離孔口的高度(m);
Z——地面至旁壓器中腔中點的距離(m);
hw——地下水位離孔口的距離(m);
γw——水的重度(10kN/m3);
(2)測管水位下降值,其校正公式為:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
圖5—22 靜水壓力計算示意圖
式中:S——校正後的測管水位下降值(cm);
Sm——實測測管水位下降值(cm);
α——儀器綜合變形校正系數(cm/kPa);其它符號意義同前。
2.繪制壓力P與測管水位下降值S曲線
(1)先定坐標。國外多以縱坐標為壓力P(kPa),橫坐標為測管水位下降值S(cm)。和一般材料的應力-應變曲線繪制格式相同。比例尺選用1cm代表100kPa或1cm測管水位下降值,也可根據具體情況選定。對於坐標系,也可以規定橫坐標為壓力P,縱坐標為水位下降值S,與載荷曲線繪制格式類似。對於同一個勘測或研究單位,最好統一格式,以便比較,但格式的差異不影響試驗成果的解釋。
(2)繪制曲線時,先連直線段,再用曲線板連曲線部分,曲線與直線的連接處要圓滑。
另外,有時用P-V曲線代替P-S曲線。設Vm為測管內的體積變形量(cm3),其換算公式為:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:A——測管內截面積(cm2);
S——測管水位下降值(cm)。
從S換算到V後,按下式對體積V進行校正:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:V——校正後的體積(cm3);
Vm——Pm+Pw所對應的體積(cm3);
其它符號意義同前。
校正後,即可繪制P-V曲線。
3.曲線特徵值的確定和計算
利用旁壓試驗確定地基土參數,首先要從旁壓試驗的P-S或P-V曲線上求取特徵值。下面先分析一下典型的預鑽式旁壓曲線特徵。
(1)旁壓器在逐級受壓的情況下,孔壁土體相應經歷了三個變形階段,反映在P-S(或P-V)曲線上,可以明顯劃分為三個區,見圖5—23。
圖5—23 預鑽式旁壓曲線及特徵值
①恢復區:該區壓力逐漸由零增加到P0m,曲線下凸,斜率△P/△V由小變大,直到在P0m處趨於直線段。其原因是:開始時旁壓器彈性膜膨脹,不受孔壁土體的阻力,只填充了膜與孔壁之間的空隙,進而將成孔後因應力釋放而向孔內膨脹的土體擠壓回原來位置。這個階段的終點壓力為P0m(對應的體積增量為V0m)。
從理論上講,曲線中直線段的起點P0m應相當於測試深度處土的靜止側壓力P0。但是,由於預先鑽孔,因孔壁土體受到了擾動等,P0m值一般都大於P0值。Baguelin(1973)等比較了P0m和P0(P0由自鑽式旁壓曲線求得)隨深度變化的情況。在粘土層的各個深度上,P0m都大於P0,但兩條曲線基本平行,故它們的差值接近於一個常值。
②似彈性區:指P-S曲線上的近似直線段,壓力由P0m增至Pf,直線段的終點壓力稱為臨塑壓力Pf(也稱屈服壓力或比例極限),對應的體積增量為Vf。該區段內的土層變形,可視為線性變形階段。各類土預鑽旁壓曲線的這一直線段,都比較明顯。
③塑性發展區:指孔壁壓力大於Pf以後的曲線段。曲線呈上凸形,斜率由大變小,表明土體中的塑性區的范圍不斷發展和擴大。從理論上講,當曲線斜率趨於零時,即使壓力不再增加,體變也會繼續發展,表明土體已完全達到破壞狀態,其相應的壓力稱為極限壓力PL。實測時,由於測管水量限制,常常不出現這種情況,而是用體變增量達到或超過某一界限值時所對應的壓力PL表示,PL稱為名義上的極限壓力。
(2)根據預鑽式旁壓P-S曲線的特徵,可以求取三個特徵值:
①靜止側壓力P0:可以用計演算法或圖解法求取P0值。
i.計演算法:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:ζ——靜止土側壓力系數,按土質而定;一般砂土、粉土取0.5,粘性土取0.6,淤泥取0.7;
γ——土的重度,地下水位以下為飽和重度(kN/m3);
h——測試點深度(m);
u——測試點的孔隙水壓力(kPa);正常情況下,它極接近於由地下水位算得的靜
水壓力,即在地下水位以上,u=0;在地下水位以下,按下式計算:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
符號意義同前,此種方法要預估ζ。
ii.圖解法:由於P0m值一般都大於P0值,因此基於圖解法求P0的基本想法均是往小的方向修正P0m。應用較多的方法有:
a.將旁壓曲線直線段延長,與S(v)軸相交,由交點作P軸平行線與P-S曲線相交,其交點對應的壓力即為P0。
b.上述作圖法受成孔質量影響很大,一般無規律性。現又提出一種新的作圖法(圖5—24)。
圖5—24 交點法求P0值(據王長科)
根據P-S曲線特徵,開始的曲線段因土的擾動所致,直線段表示土處於未擾動狀態的似彈性段,作曲線段的初始切線和直線段的延長線相交,其交點對應的壓力即為P0,其物理意義比較明確(擾動和原狀土接觸點),表示土的原位水平應力值。該法考慮了成孔擾動的影響,合理簡便。經檢驗,P0值隨深度增加而增大,和理論計算值基本符合,而又比理論計算更符合實際,不用估算ζ值,完全由旁壓曲線即可求得P0值。該法要求在試驗初期採用小等級加荷,以便所測的旁壓曲線能准確反映原狀土和孔周擾動土的應力變形特性。
②臨塑壓力Pf:可按下列方法之一確定:
i.直線段的終點所對應的壓力為臨塑壓力Pf。
ii.可按各級壓力下的30s到60s的測管水位下降值增量△S60-30(或體積增量△V60-30),或30s到120s的測管水位下降值增量△S120-30(或△V120-30)同壓力P的關系曲線輔助分析確定,即P-△S60-30或P-△S120-30,其折點所對應的壓力即為臨塑壓力Pf。
③極限壓力PL:按下列方法之一確定:
i.手工外推法:憑眼力將曲線用曲線板加以延伸,延伸的曲線應與實測曲線光滑而自然地連接,並呈趨向與S(或V)軸平行的漸近線時,其漸近線與P軸的交點即為極限壓力PL。
ii.倒數曲線法:把臨塑壓力Pf以後的曲線部分各點的測管水位下降值S(或體積V取倒數1/S(或1/V),作P-1/S(或P-1/V)關系曲線(近似直線),在直線上取1/(2S0+Sc或(1/(2V0+Vc))所對應的壓力即為極限壓力PL。
iii.在工程實踐中,常用雙倍體積法確定極限壓力PL。
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:VL——PL所對應的體積增量(cm3);
Vc——旁壓器中腔初始體積(cm3);
V0——彈性膜與孔壁接觸時的體積增量,即直線段與V軸交點的值(cm3),國內
常用測管水位下降值S表示,即:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:SL——PL所對應的測管水位下降值(cm);
Sc——與中腔原始體積相當的測管水位下降值,PY型國產旁壓儀為32.1cm;
S0——直線段與S軸的交點所代表的測管水位下降值(cm)。
VL或SL所對應的壓力即為PL。
在試驗過程中,由於測管中液體體積的限制,使試驗往往滿足不了體積增量達到2V0+Vc(即相當孔穴原來體積增加一倍)的要求。這時,需憑眼力用曲線板將曲線延伸,延伸的曲線與實測曲線應光滑自然地連接,取SL(或VL)所對應的壓力作為極限壓力PL。
以上P0、Pf、PL的單位均為kPa。
5、旁壓測試成果的應用
旁壓測試在實質上是一種橫向載荷試驗。旁壓測試與載荷變形觀測、成果整理及曲線形狀等方面,都有類似之處,甚至有相同之處。但旁壓測試的設備重量輕,測試時間短,並可在地基土的不同深度上(尤其是適用於地下水位以下的土層)進行測試,因而其應用比載荷測試更廣泛。目前國內外旁壓試驗成果的應用主要有以下幾個方面:
一、確定地基承載力
我國目前基本上採用臨塑荷載和極限荷載兩種方法,來確定地基土體的容許承載力。
水利部行業標准《土工試驗規程》(SL237-1999)規定的方法如下:
1.臨塑壓力法
大量的測試資料表明,對於土質均勻或各向同性的土體,用旁壓測試的臨塑壓力Pf減去土層的靜止側壓力P0所確定的承載力,與載荷測試得到的承載力基本一致。在國內在應用旁壓測試確定地基承載力f0時,一般採用下式:
f0=Pf-P0(6-19)
式中:f0為地基承載力(kPa)。
2.極限壓力法
對於紅粘土、淤泥等,其旁壓曲線經過臨塑壓力後,急劇拐彎;破壞時的極限壓力與臨塑壓力之比值(PL/Pf)小於1.7。為安全起見,採用極限壓力法為宜:
土體原位測試與工程勘察
式中:F為安全系數,一般取2~3。
對於一般土體,宜採用臨塑荷載法,對旁壓曲線過臨塑壓力後急劇變陡的土,宜採用極限荷載法來確定地基土承載力。
建設部行業標准《高層建築岩土工程勘察規程》(JGJ-72-2004)規定,推薦地基承載力特徵值fak,按下式計算:
fak=λ1(Pf-P0)
fak=λ2(PL-P0)
(6-21)
式中:λ1、λ2為修正系數。
λ1對於一般粘性土,可結合各地區工程經驗取值;具體取值可參照建設部行業標准《高層建築岩土工程勘察規程》(JGJ-72-2004):λ2對於粘性土取0.42~0.50;粉土取0.30~0.43;砂土取0.25~0.37。也可根據經驗取值,但λ1不應大於1.0;λ2不應大於0.5。
二、確定單樁豎向容許承載力
樁基礎是最常用的深基礎,其承載力由樁周側面的摩阻力和樁端承載力兩部分提供。考慮到旁壓孔周圍土體受到的作用是以剪切為主,與樁的作用機理比較相近,因此,分析和建立樁的承載力和旁壓試驗結果之間的相關關系是可能的。於1978年,Baguelin提出了估算單樁的容許承載力的計算式:
土體原位測試與工程勘察
式中:[qd]為樁端容許承載力(kPa);[qf]為樁側容許摩阻力(kPa)。
建設部行業標准《高層建築岩土工程勘察規程》(JGJ-72-2004)建議:打入式預制樁的樁周土極限側阻力qsis,可根據旁壓試驗極限壓力查表(表6-3)確定。而樁端土的極限端阻力的值qps可按下式計算:
粘性土:qps=2PL
粉土:qps=2.5PL
砂土:qps=3PL
表6-3 打入式預制樁的樁周土極限側阻力qsis(kPa)
對於鑽孔灌注樁的樁周土極限側阻力qsis為打入式預制樁的0.7~0.8倍;樁的極限端阻力qps為打入式預制樁的0.3~0.4倍。
三、確定地基土層旁壓模量
地基土層旁壓模量是反映土層中應力和體積變形(可表達為應變的形式)之間關系的一個重要指標,它代表了地基土水平方向的變形性質。
由於加荷方式採用快速法,相當於不排水條件,依據彈性理論,對於預鑽式旁壓儀,根據梅納德(Menard)理論,在P-V曲線上的近似直線段,土體基本上可視為線彈性介質,根據無限介質中圓柱形狀孔穴的徑向膨脹理論,孔壁受力ΔP作用後徑向位移Δr和壓力ΔP的關系為:
土體原位測試與工程勘察
式中:G為剪切模量。
旁壓試驗實測孔穴體積的變化所引起的徑向位移變化Δr為:
Δr=ΔV /2πrL (6-24)
式中:L為旁壓器測試腔長度(圖6-12)。
圖6-12 求旁壓模量原理圖
將式(6-24)代入式(6-23)可得:
土體原位測試與工程勘察
在式(6-25)中,可取r為P-V曲線上近似直線段中點所對應的旁壓孔穴半徑rm。這時,相應的孔穴體積為V,則:
V=Vc+Vm (6-@26)
式中:Vm為近似直線段中點對應的體積增量(cm3);其他符號意義同前。
彈性理論中剪切模量G與彈性模量E之間的關系式為:
土體原位測試與工程勘察
若將旁壓測試中的E用Em來表示,將式(6-25)和式(6-26)代入式(6-27),則可得到:
土體原位測試與工程勘察
式中:Em為旁壓模量(kPa);μ為土的泊松比;
為P-r曲線上直線段的斜率(kPa/cm3);其餘符號意義同前。
由上式可知,計算旁壓模量通常用下式表示:
土體原位測試與工程勘察
式中:Em為旁壓模量(kPa);μ為泊松比;Vf為與臨塑壓力Pf所對應的體積(cm3);Vc為旁壓器量測腔初始固有體積(cm3);V0為與初始壓力P0對應的體積增量(cm3);ΔP/ΔV為旁壓曲線直線段的斜率(kPa/cm3)。
國內也有採用測管水位下降值,即將體積值除以測管截面積,則式(6-29)可改為:
土體原位測試與工程勘察
式中:Sc為與測試腔原始體積相當的測管水位下降值(cm);S0,Sf為P-S 曲線上直線段所對應的測管水位下降值(cm);ΔP/ΔS為旁壓曲線直線段的斜率(kPa/cm)。其餘符號意義同前。
通常旁壓模量 Em和變形模量 E0的關系,梅納德(Menard)建議用下式來表示:
Em=α·E0(6-31)
表6-4 土的結構系數α常見值
式中:α為土的結構系數,其取值在0.25~1.0之間,具體見表6-4所列。
對於自鑽式旁壓試驗,仍可採用上兩式來計算旁壓模量。由於自鑽式旁壓試驗的初始條件與預鑽式旁壓試驗長期保持不同,預鑽式旁壓試驗的原位側向應力經鑽孔後已釋放。兩種試驗對土的擾動也不相同,故兩者的旁壓模量並不相同。因此,在工程中應說明試驗所用的旁壓儀器類型。
四、確定土的變形模量
變形模量是計算地基變形的重要參數,它是表示土體在無側限條件下受壓時,土體所受的壓應力與相應壓應變之比。變形模量與室內試驗求得的壓縮模量之間的關系,如下式所示:
土體原位測試與工程勘察
式中:E0為土的變形模量(kPa);ES為土的壓縮模量(kPa);μ為泊松比。
用旁壓測試曲線直線段計算的變形模量公式,由於是採用的載入比較慢,實際上考慮了排水固結的變形。而土的旁壓模量也是所測曲線直線段斜率的函數,規范規定,旁壓模量的測試方法,採用快速加荷的方式,所以土的旁壓模量與土的變形模量不是相同的。
五、估算地基沉降量
圖6-13 兩個變形區
Ⅰ區為球形應力張量引起的變形區;Ⅱ區為偏斜應力張量引起的變形區
採用旁壓試驗法來預估沉降量可將沉降分為兩個部分(圖6-13),其計算式為:
S=SA+SB
式中:SA為球形應力張量引起的沉降;SB為偏斜應力張量引起的沉降。
偏斜應力張量引起的沉降又可分為兩部分,即
SB=SBe+SBp(6-33)
式中:SBe為彈性沉降;SBp為非彈性沉降。
對任意的形狀基礎,球形應力張量引起的沉降計算公式為:
土體原位測試與工程勘察
式中:P為基底壓力(kPa);B為基礎半徑或半寬(cm);E0為變形模量,可根據式(6-31)中的旁壓模量換算;λA為形狀系數;當基礎為圓形基礎時;λA為1。其他基礎的形狀系數見表6-5所示。其他符號意義同前。
偏應力張量引起的彈性變形和非彈性變形的總變形量為:
土體原位測試與工程勘察
式中:B0為基礎的參考半寬:取30cm;α為土的結構系數(有一些參考書稱為流變系數),由表6-4決定;λB為形狀系數;當基礎為圓形基礎時:λA為1。其他基礎形狀系數見表6-5所示。其他符號意義同前。
表6-5 形狀系數λ值
由上式分析可得到總地基土體變形量為:
土體原位測試與工程勘察
應注意的是:用旁壓試驗法估計的沉降量,往往比採用彈性理論計演算法得到的沉降量要小。
目前,在國內、外一些生產單位的科研部門,利用旁壓試驗P-V曲線來模擬載荷試驗的P-S曲線;也可以通過對比地基處理前後旁壓曲線的臨塑荷壓力和旁壓模量的數值來檢驗經過地基處理後(強夯、堆載預壓、真空預壓等)加固的效果。
6、 自鑽式旁壓測試
(一)概述
預鑽式旁壓試驗需要預先成孔,會對孔壁土體產生一定的擾動,旁壓孔的深度也會因塌孔等原因而受到限制。為了克服預先成孔所帶來的一系列缺點,自鑽式旁壓儀就應運而生了。法國道橋研究中心和有關道橋研究所、英國劍橋大學,從60年代末和70年代初分別開始研製自鑽式旁壓儀,並分別於1973年和1974年相繼投入商品市場,進入實際工程應用,使旁壓技術達到了一個更高的發展階段。
自鑽式旁壓儀是一種自行鑽進、定位和測試的鑽孔原位測試裝置。它藉助於地面上的(或水下的)回轉動力(通常可用水沖正循環回轉鑽機作為動力),利用旁壓器內部的鑽進裝置,可自地面連續鑽進到預定測試深度,然後在保持鑽孔周圍土層不受擾動的條件下測試,求得土或軟岩的各項力學參數。
自鑽式旁壓試驗的突出優點是自動成孔,原位測試。它可以使土層的天然結構和應力狀態在測試前保持不變,真正起到了原位測試作用,所求土層的各項指標可代表土層的真實情況。其成果的分析和應用是建立在理論基礎上的,而不是建立在經驗關繫上,這是其它土的原位測試方法所無法比擬的。
自鑽式旁壓試驗的主要缺點是所用自鑽式旁壓儀結構復雜,操作方法也較復雜,測試人員需經較長時間的培訓。此法應用歷史較短,經驗不足,還處於不斷改進之中。因此,自鑽式旁壓試驗和預鑽式旁壓試驗將會長期共存,互相取長補短,在工程勘測中發揮重要作用。
目前,國際上有各種型號的自鑽式旁壓儀,但基本上可以法國道橋式和英國劍橋式兩種為代表。它們的性能和區別如表5—9所示。
表5—9 自鑽式旁壓儀性能比較
英國劍橋式自鑽式旁壓儀(簡稱Camekometer)由探頭(包括鑽進器和旁壓器)、液壓地面升降架系統、鑽進器的驅動系統、泥漿循環系統、壓力控制系統和數據採集系統五部分組成。其動力設在地面,鑽進器由鑽桿回轉帶動,在刃腳內破碎土體,並藉助循環水(或泥漿)帶出地面。
圖5—31是英國劍橋式自鑽式旁壓儀的探頭構造圖。其內裝有彈簧式電阻應變感測器,可測在不同壓力下膨脹時的應變值。
法國道橋式自鑽式旁壓儀(簡稱PAF)由探頭(包括鑽進器4、旁壓器3和鑽桿加壓系統2,見圖5—32、壓力容積控制器和同軸管路系統等組成。
我國也於80年代初相繼研製出自鑽式旁壓儀,並投入使用。如城鄉建設部綜合勘察院研製的MIM-1型自鑽式旁壓儀(見圖5—33)是以英法兩國自鑽式旁壓儀為基礎的改進型。它是由地上裝置、管路系統和地下裝置三大部分組成。地上裝置包括顯示和自動記錄、動力源、氣壓和放大示波裝置。地下裝置則分成孔壓感測器、變形感測器、自鑽裝置、加壓裝置和拾震裝置等五個部分。地上、地下各相應部分由水、氣、電管路系統連接,使之協調地進行工作。
MIM-1型旁壓器和英國劍橋式旁壓器類似,屬於單腔、氣壓應力控制式,外徑為118mm,長1.385m,由電阻應變式感測器測應變。它還裝有拾震裝置,可以接收及感測來自垂直方向及水平方向的體波。激振採用單孔或跨孔法,這樣可以測得土中的縱、橫波速,並由此計算土的動泊松比、側變形系數、動彈性模量、動剪切模量及拉梅常數等五項動彈性參數。這是一項具有潛力的綜合性原位測試新技術。
圖5—31 Camkometer探頭構造圖
圖5—32 PAF探頭構造圖
1—空心鑽桿;2—鑽桿加壓系統;3—旁壓器;4—鑽進器;5—液壓馬達;6—切土刃口;7—粉碎器
華東電力設計院研製的PYHL-1型自鑽式旁壓儀是在PY型預鑽式旁壓儀的基礎上試製成功的。由鑽機帶動鑽桿回轉,使探頭下部的鑽進器切削土體,並借循環水(或泥漿)將土屑帶出地面。探頭為三腔液壓式。旁壓器長940mm,測量腔長200mm,外徑90mm。
(二)自鑽式旁壓試驗步驟
自鑽式旁壓試驗,除自鑽進尺外,試驗步驟基本和預鑽式旁壓試驗步驟一樣,簡述如下。
(1)根據土質的軟硬程度選擇合適形式的探頭,並考慮是否要配用加強膜和護套以及切削器的種類等。
(2)率定彈性膜約束力和儀器管道系統受力後的綜合變形。對壓力表和感測器等,要求在試驗室進行必要的校核和率定。
(3)把探頭插入土中。首先,借探頭和鑽桿的自重將刃腳切入土中一小段深度;然後,開動液壓馬達或鑽機,帶動研磨刃具旋轉,並根據土體的軟硬程度向刃具施加一定的垂直壓力。被粉碎的土屑不斷地被循環水或泥漿帶出地面,直至探頭下沉至試驗標高。必須控制進尺速度,對一般地基土,用法國PAF-76旁壓儀,要採用恆定的0.25m/min的速度。
圖5—33 MIM-1型自鑽式旁壓儀
(a)自鑽式旁壓試驗工作示意圖:1—示波儀;2—電荷放大器;3—測震儀放大器;4—氣壓調節箱;6—跨孔激振器;7—自鑽旁壓器(兼拾震器)
(b)MIM-1型探頭:1—泥漿沖洗液;2—鑽桿;3—回水;4—電氣管路;5—導向翼輪;6—電纜;7—接觸板;8—拉簧;9—壓簧;10-雙向檢波器;11—鋼筒骨架;12—橡皮膜;13—金屬罩片;14—絲扣;15—孔壓感測器;16—軸承;17—魚尾鑽頭;18—管靴;19—射水孔
(4)試驗。首先要卸除鑽桿的下壓力,停止液壓馬達或鑽機的轉動,並截斷沖洗水。用壓力感測器測得旁壓腔壓力達到穩定時的壓力值。這個壓力即為土的靜止側壓力。然後,調節壓力控制器的壓力,並開啟壓力閥門,使控制器的壓力正好平衡探頭中的壓力。接著開始進行正式試驗,需要測量注入探頭的總水量、注入測量腔的水量及相應的壓力表和壓力感測器上的讀數。當達到預定的探頭膨脹量時,試驗停止。
關於讀數的間隔時間和壓力增量,對於PAF型(應變控制式),建議每分鍾應變x(x=△V/V0表示加壓時測量腔的體積增量與原體積的比值)等於2%,直至x=20%—25%時停止。需要量測每一△x=0.4%時的壓力值。
對於PYHL-1型(壓力控制式),建議按下述規定進行試驗:
①壓力增量取預估比例極限Pf的1/5至1/7。
②在各級壓力下觀察時間為一分鍾,即可認為已達到相對穩定。
③在各級壓力下,按下列時間間隔記錄測管水位下降值:15、30、60s。
(三)自鑽式旁壓試驗成果
(1)自鑽式旁壓試驗的最主要成果是旁壓曲線(P-x曲線)。對旁壓器加壓方式的不同,x的涵意也不同。劍橋型等氣壓式自鑽式旁壓曲線中的x指應變ε=△r/r,道橋型液壓式指△V/V0,國產PYHL-1型則指測管的水位降。對於等容剪切理論(可參考有關書籍),應變ε與△V/V0之間有下述簡單的關系:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
雖然自鑽式和預鑽式旁壓試驗的主要成果都是旁壓曲線,但它們的旁壓曲線有下列不同之處。
圖5—34為標準的自鑽式旁壓曲線。把它和圖5-23標准預鑽式旁壓曲線相比較可以看出,兩曲線的形狀有明顯的不同。預鑽式旁壓曲線可分為首曲線段、直線段和尾曲線段;而自鑽式旁壓曲線卻缺失首曲線段,只有似直線段和尾曲線段。兩曲線不同的原因,可簡述如下:預鑽式旁壓曲線的首曲線段表示試驗開始時旁壓器和鑽孔之間有空隙,孔壁土層受到擾動。因此,施加較小的壓力,彈性膜就有較大的變P0m系使卸荷膨脹的孔壁土層重新壓回到原始位置所需的力。之後的直線段,表示孔壁土層受壓後處於似彈性變形階段。尾曲線段表示孔壁土層已處於塑性破壞階段。自鑽式旁壓曲線缺失首曲線段,是因為測試前孔壁土層未受擾動。當開始施加壓力時,由於土層中存在著原始水平應力(或靜止的土側壓力),彈性膜不膨脹。當所施加的壓力達到土層原始水平應力時,彈性膜開始膨脹,自鑽式旁壓曲線才偏離壓力P軸。此偏離開始點即為P0,其意義為土層原始水平應力。自鑽式旁壓曲線沒有明顯的直線段,或者說只有似直線段,且比預鑽式旁壓曲線直線段陡。達到極限壓力時,按兩線段分別求出的極限壓力值很接近,但自鑽式旁壓曲線的極限壓力值所對應的應變值要比預鑽式的小得多。
圖5—34 自鑽式旁壓曲線及特徵值
(2)據自鑽式旁壓曲線可以得到下列指標(參看圖5—34):
①P20:x=20%時的旁壓,大致相當於預鑽式旁壓曲線上的極限壓力PL值。
②P4:x=4%時的旁壓,大致相當於預鑽式旁壓曲線上的比例極限Pf值。
③P0:為土的原始水平應力。
④K0:為土的側壓力系數,可由下式求得:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:u——孔隙水壓力(kPa);
γ——土的密度,水下要用浮密度(kN/m3);
h——測試點深度(m)。
⑤τ-x剪切曲線和不排水抗剪強度Cu值:該曲線系根據等容剪切理論推得。
土體原位測試機理、方法及其工程應用
曲線為圖5—34虛線所示。各剪應力τ值為圖中旁壓曲線上與x相對應的次切距TN。τ-x曲線的峰值即為不排水抗剪強度Cu。
⑥不同x值對應的剪切模量Gx
土體原位測試機理、方法及其工程應用
(四)影響自鑽式旁壓試驗成果精度的主要因素
(1)自鑽式旁壓試驗成功的關鍵是在試驗前防止孔壁土層被擾動。自鑽式旁壓器下端為一切削器(又稱切削管靴),切削器內為鑽頭。鑽頭與切削器刃腳底邊的相對位置對孔壁土層的擾動與否有密切關系。鑽頭的位置一般應比切削器刃腳底邊縮進一定距離,這樣可以使孔壁土層不產生擾動;但縮進過多或不縮進,都會對孔壁土層產生擾動。圖5—35為鑽頭位置對孔壁土層產生擾動程度的示意圖。a圖表示縮進過多會使切削器內的土受到擠壓,反過來對孔壁土層產生反擠壓;b圖示鑽頭位置和刃腳齊平,會使孔壁外土層向孔中擠壓;c圖表明位置恰當,未對孔壁土層產生擾動。雖然做了這樣處理,但在成果分析時仍應注意土層可能產生擾動造成的影響。
圖5—35 鑽頭位置對孔壁土層擾動示意圖
在鑽進中為防止土層受擾動和回水管堵塞,可根據土層性質調整切削器的距離。調整時可參照表5—10。
用PYHL-1型自鑽式旁壓儀試驗,應根據地層情況,調整好鑽頭和切削器刃腳底邊之間的距離。最大調節距離為6cm。當地層為流塑或軟塑土層時,宜調到最大距離;對可塑土層,可調為3cm左右;對硬塑土層和密實的砂,則將兩者調至齊平或使鑽頭超前。
(2)非正常自鑽式旁壓曲線分析。由於設備、試驗條件及土質等因素的影響,可能出現圖3—36中一些非正常的P-x曲線,見圖5—36。
表5—10 劍橋式切削器調整距離D
圖5—36 非正常P-x曲線
曲線Ⅰ:如圖5—36a示。當土層較硬時可能出現這類曲線。試驗開始時,孔壁和橡皮膜之間存在有孔隙。一旦橡皮膜與孔壁完全貼合後,即呈正常型。
曲線Ⅱ:如圖5-36b示。與預鑽式旁壓曲線很相似,可能是因試驗前孔壁土層受到擾動所致。
曲線Ⅲ:如圖5—36c示。為雙重曲線,可能是因為旁壓器架在復合土層中所致。這樣,軟土層處旁壓器膨脹得多,而硬土層處旁壓器膨脹得少;橡皮膜不平滑也會出現這種情況。
曲線Ⅳ:如圖5—36d示。可能是因為注水量突然增大所致,如滲漏等的影響。
利用上述非正常曲線的測試結果,應十分小心,須和已測得的正常曲線或其它測試結果進行對比,才能確定壓力和變形的力學指標;否則,應棄之不用,重新測試。
(3)取值標准。由於自鑽式旁壓試驗經驗不足,對成果的取值標准並未取得一致的看法,使得到的成果有差異。如法國道橋式自鑽旁壓試驗的最大相對體積變化△V/V0值為20%,將此值對應的壓力定為極限壓力P1。這樣限制的一個重要原因是旁壓器的彈性膜和保護套不能受到過大的變形,當必須大變形時,就要用特殊裝置的旁壓器來做試驗。因此,定為20%,主要是人為的標准。再者,土類千差萬別,性質各異,用統一的體積變形標准(數值)來求Pf、P1是否合適,也有待進一步驗證。我國製造的PYHL-1型旁壓測試成果取值方法為:先畫直線,並將兩端延長與P軸相交,其截距為P0;再用曲線板連接曲線,定出曲線與直線的切點,切點所對應的壓力即為Pf;取測管水位下降值Sf為37cm(或體積增量△V=1300cm3),與其對應的壓力即為P1。
(4)孔壁土層擾動影響。如上述,孔壁土層擾動對自鑽式旁壓試驗成果有很大影響。其影響程度,可通過比較自鑽式旁壓曲線(圖5—37中標SBPMT者)和預鑽式旁壓曲線(圖5—37中標PMT者)的特徵值來加以了解。圖5—37是法國在現場兩個靠近鑽孔中的4m深處進行試驗而得到的成果曲線,將預鑽式旁壓曲線的起點選在V0m和P0m處。從圖中可看出:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
圖5—37 自鑽式與預鑽式旁壓曲線比較
①自鑽式的P0(55kPa)小於預鑽式的P0m(73kPa)。
②兩者的Pf值很接近,但此時的應變差別較大,因而兩者的旁壓模量大不相同,自鑽式的明顯大於預鑽式的。
③兩者的P1值也很接近。
表5—11和表5—12為兩者試驗結果的比較表。
法國道橋試驗中心的研究結果得出如下關系:粘性土:P1=P20;粉土、砂土(松—中密):P1=1.5P20;密實砂土:P1=2P20。
用兩種測試測得的模量差異甚大,說明土的擾動不可忽視,即模量對土的擾動異常敏感。
表5—11 粘土中PMT和SBPMT結果比較(kPa)
表5—12 砂土中PMT和SBPMT結果比較(kPa)
註:EP2為2%體積應變時的割線模量;
Em3為三次循環後的重新加荷模量。
(五)自鑽式旁壓試驗成果的應用
(1)從自鑽式旁壓曲線上求土層的各項指標,參閱本節(三)。
(2)推算地基容許承載力(承載力標准值)fk
土體原位測試機理、方法及其工程應用
如旁壓曲線上的比例界限壓力出現後曲線很快轉彎,出現極限破壞時,則
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中,F為安全系數,可根據當地經驗確定,一般為2—3。fk、PL、P0單位均為kPa。
(3)計算旁壓模量。用PYHL-1型旁壓儀試驗,建議採用下式計算自鑽式旁壓模量Efm:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中,Sc=37cm;Sf為與旁壓器中腔體積相當的測管水位下降值。PYHL-1型旁壓儀為37cm。
(4)鑒定土類。法國Baguelin、Frank等人通過對比試驗資料分析,提出了特徵系數β。
土體原位測試機理、方法及其工程應用
他們發現,對於一定土類,β值相對比較穩定:β<25%為靈敏粘土,25%<β<40%為粘土,35%<β<50%為粉土和松砂,45%<β<0%為密實砂,β>60%為極密實砂。
(5)計算基礎沉降。法國Baguelin建議按照Ménard理論有下列計算基礎沉降公式。
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:S——基礎沉降量(cm);
P——基底單位荷載(kPa);
λⅠ、λⅡ——形狀系數,查表5—7得;
B0——基礎參考寬度,取B0=60cm;當B<B0時,取B0=B;
其它符號意義同前。
由於自鑽式旁壓試驗應用歷史較短,應用領域還有待繼續擴大。但是,自鑽式旁壓試驗有其獨特的優點,有很大的發展潛力,特別是對軟土層和海域工程勘察,更有其優勢,大有用武之地。
7、請問國內使用最廣泛的旁壓儀是什麼牌子的?
PM型旁壓儀,由天目儀器廠生產,國家行業標准JGJ/T69/-2019《地基旁壓試驗技術標准》的主要參編單位。
8、旁壓儀試驗 是什麼
旁壓試驗是將圓柱形旁壓器豎直放入土中,通過旁壓器在豎直的孔內加壓,使旁壓膜膨脹,並由旁壓膜將壓力傳給周圍的土體(岩體),使土體(岩體)產生變形直至破壞,通過量測施加的壓力和土變形之間的關系,即可得到地基土在水平方向的應力應變關系。